Том 92, № 6 (2023)
Статьи
Влияние поверхностных групп на свойства дисперсных систем
Аннотация
Проанализированы и обобщены научные публикации, в которых описано влияние поверхностных групп на свойства различных дисперсных систем. На примере активированных углей рассмотрены процессы получения таких систем. Обсуждено влияние редокс-реакций поверхностных групп на КПД по энергии электрохимических суперконденсаторов, на работу установки для емкостной деионизации (опреснения) воды, на функционирование редокс-конденсаторов на основе органических мономеров. Показано, что очень высокие энергетические и мощностные характеристики литий-катионообменных конденсаторов обусловлены протеканием редокс-реакций с участием литийсодержащих поверхностных групп высокодисперсных графеновых электродов. Обсуждено влияние поверхностных групп на саморазряд электрохимических суперконденсаторов с электродами на основе активированных углей. Оцененыперспективы получения питьевой воды методом емкостной деионизации с использованем катионо(анионо)обменных мембран мозаичной структуры. Продемонстрирован важный для практики эффект инверсии сульфогрупп относительно полимерной цепи в каталитических слоях топливных элементов с протонообменной мембраной. Библиография — 181 ссылка.
Успехи химии. 2023;92(6):RCR5080
RCR5080
Полимерные материалы для решения актуальных задач мембранного газоразделения
Аннотация
Мембранное газоразделение с использованием полимерных мембран является одной из быстроразвивающихся энергосберегающих технологий. В обзоре описан круг задач мембранного газоразделения и показана актуальность применения мембранных методов для их решения, раскрыты основные понятия и закономерности диффузионного переноса газов, принципы и характеристики мембранного газоразделения, рассмотрены основные физико-химические закономерности для выбора мембранных материалов, связанные как со свойствами системы газ–полимер, так и со структурой и физическими свойствами полимеров. На основании рассмотренных закономерностей, сведенных в рамках единого подхода, обоснованы принципы выбора как существующих коммерческих полимеров, так и перспективных полимерных материалов для таких важных задач газоразделения, как разделение компонентов воздуха, выделение углекислого газа, водорода и гелия из природных и промышленных газовых смесей, разделение смеси азота и метана. Продемонстрированы направления развития мембранного материаловедения для решения каждой из указанных задач мембранного газоразделения. Обзор предназначен для специалистов в области синтеза и физики полимеров для планирования направлений работ и оценки возможности применения полимерных материалов к различным практическим газоразделительным задачам, специалистам в области мембранного материаловедения и мембранной технологии. Библиография — 165 ссылок.
Успехи химии. 2023;92(6):RCR5083
RCR5083
Механизмы реакций каталитического электрохимического восстановления кислорода (ORR) и углекислого газа (CO2RR)
Аннотация
Обзор посвящен электрохимическим реакциям восстановления кислорода (ORR) и углекислого газа (CO2RR) с акцентом на механизмы, структуру интермедиатов и термодинамику реакций. Реакция ORR на металл,гетероатом-допированных наноуглеродных подложках как катализаторах представляет собой перспективный источник чистой электрической энергии. CO2RR, как синтетический аналог реакции фотосинтеза, имеет большой потенциал с точки зрения образования продуктов частичного или полного восстановления. Теоретические представления о механизме и кинетике CO2RR только закладываются, поэтому систематизация достижений и возникающих проблем является необходимым этапом для дальнейшего развития. Библиография — 242 ссылки.
Успехи химии. 2023;92(6):RCR5085
RCR5085